Boues d'épuration

Les boues d'épuration (urbaines ou industrielles) sont les principaux déchets produits par une station d'épuration à partir des effluents liquides. Ces sédiments résiduaires sont en particulier constitués de bactéries mortes et de matière organique minéralisée. Une installation moyenne produit à peu près un excès de 40 g de matière sèche par jour et par habitant^[1].

Types

On peut distinguer différents types de boues selon les traitements appliqués pour épurer l'eau.

• Les boues primaires : Ce sont les dépôts récupérés par une simple décantation des eaux usées (dans les décanteurs-digesteurs par exemple. Elles présentent des concentrations élevées en matières minérales (sable, terre…) mais également en matière organique pouvant évoluer.
• Les boues physico-chimiques  : elles ressemblent aux boues primaires sauf que durant le traitement de l'eau usée, il a été rajouté un réactif (sels de fer, d'aluminium, et autres agents floculants) pour agglomérer les fines particules et perfectionner la décantation.
• Les boues biologiques  : elles sont aussi nommées boues secondaires, elles proviennent d'une épuration biologique des eaux (boues activées, disques biologiques, lits bactériens…). Ces boues, de concentrations médiocres (10 g/l), sont particulièrement organiques car elles sont essentiellement constituées de corps bactériens et de leurs sécrétions.

On peut distinguer aussi :

• Les boues mixtes constituées d'un mélange de boues primaires et biologiques, elles proviennent de la majorité des stations de traitement complètes.
• Les boues d'aération prolongée, obtenues sans décantation primaire avec des matières polluantes intensivement aérées. Les boues sont peu concentrées, moins organiques et par conséquent moins susceptibles de produire des nuisances.

Caractéristiques

Une boue est aussi représentée par plusieurs données numériques qui permettent de la caractériser.

• La siccité  : les boues sont constituées d'eau et de matières sèches. La siccité est le pourcentage massique de matière sèche. Ainsi une boue avec une siccité de 10 % présente une humidité de 90 %.

• Le taux de matières volatiles sèches (MVS)  : la matière sèche est constituée de matières minérales et de matières organiques qui sont nommées matières volatiles sèches. La concentration en MVS est un taux comparé à la matière sèche totale. Le suivi de ce taux sert à connaître la stabilité d'une boue.

• La consistance :

C'est une donnée obligatoire à connaître pour toute manipulation des boues. La consistance est un état physique dépendant de la siccité.

• Boues liquides / siccité de 0 à 10 %
• Boues pâteuses / siccité de 10 à 25 %
• Boues solides / siccité de 25 à 85 %
• Boues sèche / siccité supérieure à 85 %

Selon les traitements d'épuration appliqués les boues ont des caractéristiques différentes :

• Lit bactérien : siccité 2 à 5 % ; MVS 60 à 70 %
• Lagunage naturel : siccité 5 à 10 % ; MVS 30 à 60 %
• Décanteur-digesteur  : siccité 4 à 7 % ; MVS 40 à 60 %
• Boues du bassin d'aération en station à boue activée : siccité 0, 4 à 0, 6 % ; MVS XXX%
• Boues du clarificateur en station à boue activée : siccité 1 % ; MVS XXX%

Traitement

Les boues subissent plusieurs traitements tel que le conditionnement qui va permettre de la stabilisation des boues (des boues stables sont des boues non fermentescibles) avec méthodes physiques (thermique) et/ou chimique (ajout de réactifs minéraux, de polymères de synthèse ou de poly-électrolytes), puis l'épaississement va diminuer le volume des boues par tassement naturel ou mécanique (séchage, drainage, etc. ).
Enfin, la déshydratation (par centrifugation, filtre-presse, filtre à bandes presseuses, éléctro-deshydratation... ) libèrera une grande partie de l'eau constituant la majorité du volume des boues. Les boues sont ensuite (selon leur toxicité ou degré d'inocuité pour l'environnement) valorisées comme amendement, stockées ou brûlées

Débouchés

Les boues sont le plus fréquemment mises en décharge ou valorisées en agriculture par épandage ou compostage, elles peuvent aussi avant l'épandage être digérées par des bactéries anaérobies pour produire du biogaz (qui sera lui-même valorisé en électricité, chaleur, etc. ) et le digestat qui sera épandu sur les terres (peut-être après compostage). Elles peuvent aussi être incinérées, seules ou avec des ordures ménagères.

Aux USA, l'épandage de boues liquide a été pratiqué durant plus de 30 ans, mais a été suspecté d'être à l'origine de certaines pollutions ou zoonoses, ou alors d'avoir été à l'origine de la maladie à prion (CWD) qui touche les cervidés dans une dizaine d'états. En Europe de nombreuses expérimentations ont eu lieu sous le couvert ou avant régénération artificielle^[2]

Leur mise en décharge est interdite depuis 2002 à l'exception des boues reconnues comme des déchets ultimes, les cendres issues de l'incinération y sont acceptées.

Risques (infectieux, toxiniques)

Le compostage ne peut éliminer les métaux lourds (une partie du mercure peut s'évaporer) ni les polluants organiques ou organométalliques faiblement biodégradables (dioxines, PCB, certains pesticides, etc. ). Ils persistent dans le compost si ce dernier est réalisé à partir de matières polluées ou souillées.

Les travailleurs mal protégés peuvent être exposés (inhalation, contact, via blessures... ) à certains spores de champignons microscopiques (moisissures) et actinomycètes allergènes ou à des pathogènes (parasites, bactéries, virus) ou toxines (ex : Aflatoxines, endotoxines) et allergènes libérés par ces organismes^[3].

Liens externes

Notes et références

1. ↑ Source : CEMAGREF
2. ↑ Ex : «Essai d'épandage de boues de station d'épuration avant plantation de chêne sessile en forêt de Chantilly en France», Gwenaëlle Gibaud, RDV technique, ONF, n° 19 Hiver 2008.
3. ↑ Fiche STNF Travail en compostage de boues urbaines et risques biologiques

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